第10章 动态选路协议

10.1   引言

在前面各章中，我们讨论了静态选路。在配置接口时，以默认方式生成路由表项（对于 直接连接的接口），并通过 route命令增加表项（通常从系统自引导程序文件），或是通过 ICMP 重定向生成表项（通常是在默认方式出错的情况下）。

在网络很小，且与其他网络只有单个连接点且没有多余路由时（若主路由失败，可以使 用备用路由），采用这种方法是可行的。如果上述三种情况不能全部满足，通常使用动态选 路。

本章讨论动态选路协议，它用于路由器间的通信。我们主要讨论  RIP，即选路信息协议 (Routing Infromation Protocol) ，大多数 TCP/IP实现都提供这个应用广泛的协议。然后讨论两 种新的选路协议， OSPF和BGP。本章的最后研究一种名叫无分类域间选路的新的选路技术， 现在Internet上正在开始采用该协议以保持 B类网络的数量。

10.2   动态选路

当相邻路由器之间进行通信，以告知对方每个路由器当前所连接的网络，这时就出现了 动态选路。路由器之间必须采用选路协议进行通信，这样的选路协议有很多种。路由器上有一个进程称为路由守护程序（ routing daemon ），它运行选路协议，并与其相邻的一些路由器 进行通信。正如图 9-1所示，路由守护程序根据它从相邻路由器接收到的信息，更新内核中的 路由表。

动态选路并不改变我们在 9.2节中所描述的内核在 IP层的选路方式。这种选路方式称为选 路机制（ routing mechanism）。内核搜索路由表，查找主机路由、网络路由以及默认路由的方 式并没有改变。仅仅是放置到路由表中的信息改变了 — 当路由随时间变化时，路由是由路 由守护程序动态地增加或删除，而不是来自于自引导程序文件中的 route命令。

正如前面所描述的那样，路由守护程序将选路策略（  routing policy ）加入到系统中，选 择路由并加入到内核的路由表中。如果守护程序发现前往同一信宿存在多条路由，那么它

（以某种方法）将选择最佳路由并加入内核路由表中。如果路由守护程序发现一条链路已经断 开（可能是路由器崩溃或电话线路不好），它可以删除受影响的路由或增加另一条路由以绕过 该问题。

在像Internet这样的系统中，目前采用了许多不同的选路协议。 Internet是以一组自治系统 (AS，AutonomousSystem)的方式组织的，每个自治系统通常由单个实体管理。常常将一个公 司或大学校园定义为一个自治系统。 NSFNET的Internet骨干网形成一个自治系统，这是因为骨干网中的所有路由器都在单个的管理控制之下。

每个自治系统可以选择该自治系统中各个路由器之间的选路协议。这种协议我们称之为 内部网关协议 IGP（Interior Gateway Protocol）或域内选路协议（intradomain routing protocol）。

最常用的 IGP是选路信息协议 RIP。一种新的 IGP是开放最短路径优先 OSPF（ Open ShortestPath First ）协议。它意在取代 RIP。另一种 1986年在原来 NSFNET骨干网上使用的较早的 IGP 协议—HELLO，现在已经不用了。

新的 RFC [Almquist 1993] 规定，实现任何动态选路协议的路由器必须同时支持

OSPF和RIP，还可以支持其他IGP协议。

外部网关协议EGP（Exterier Gateway Protocol）或域内选路协议的分隔选路协议用于不同自治系统之间的路由器。在历史上，（令人容易混淆）改进的EGP有着一个与它名称相同的 协议：EGP。新EGP是当前在 NSFNET骨干网和一些连接到骨干网的区域性网络上使用的是边界网关协议 BGP（Border Gateway Protocol）。BGP意在取代 EGP。

10.3 Unix选路守护程序

Unix系统上常常运行名为routed路由守护程序。几乎在所有的 TCP/IP实现中都提供该程 序。该程序只使用 RIP进行通信，我们将在下一节中讨论该协议。这是一种用于小型到中型网络中的协议。

另一个程序是 gated。IGP和EGP都支持它。 [Fedor 1998]描述了早期开发的 gated。图

10-1对routed和两种不同版本的 gated所支持的不同选路协议进行了比较。大多数运行路由 守护程序的系统都可以运行 routed，除非它们需要支持 gated所支持的其他协议。

守护程序

routed

gated, 版本2 gated, 版本3

内部网点协议

外部网点协议

图10-1   routed 和gated 所支持的选路协议

我们在下一节中描述RIP 版本1，10.5节描述它与RIP版本2的不同点，10.6节描述OSPF，

10.7节描述 BGP。

10.4   RIP：选路信息协议

本节对RIP进行了描述，这是因为它是最广为使用（也是最受攻击）的选路协议。对于 RIP

的正式描述文件是 RFC 1058 [Hedrick 1988a]，但是该RFC是在该协议实现数年后才出现的。

10.4.1   报文格式

RIP报文包含中在UDP数据报中，如图10-2所示（在第11章中对UDP进行更为详细的描述）。

图10-3 给出了使用 IP地址时的 RIP报文 格式。

命令字段为 1表示请求， 2表示应答。还

IP数据报

UDP数据报

有两个舍弃不用的命令（ 3和4），两个非正

首部               首部

RIP报文

式的命令：轮询（ 5）和轮询表项（ 6）。请

求表示要求其他系统发送其全部或部分路由

20字节           8字节

图10-2   封装在UDP数据报中的RIP报文

表。应答则包含发送者全部或部分路由表。

版本字段通常为 1，而第 2版RIP（10.5节）将此字段设置为 2。 紧跟在后面的20字节指定地址系列（address family）（对于IP地址来说，其值是2）、IP地

址以及相应的度量。在本节的后面可以看出， RIP的度量是以跳计数的。

采用这种 20字节格式的 RIP报文可以通告多达 25条路由。上限 25是用来保证 RIP报文的总 长度为 20×25 + 4 = 504 ，小于 512字节。由于每个报文最多携带 25个路由，因此为了发送整 个路由表，经常需要多个报文。

命令                        版本                                       (必须为0)

地址系列(2)

(必须为0)

32位IP地址

(必须为0)                                                      字节

(必须为0)

度量(1-16)

(最多可有24个另外的路由，与前20字节具有相同的格式)

图   10-3

10.4.2   正常运行

让我们来看一下采用RIP协议的routed程序正常运行的结果。RIP常用的UDP端口号是520。

• 初始化：在启动一个路由守护程序时，它先判断启动了哪些接口，并在每个接口上发送 一个请求报文，要求其他路由器发送完整路由表。在点对点链路中，该请求是发送给其他终点的。如果网络支持广播的话，这种请求是以广播形式发送的。目的 UDP端口号是

520（这是其他路由器的路由守护程序端口号）。

这种请求报文的命令字段为 1，但地址系列字段设置为 0，而度量字段设置为 16。这是一 种要求另一端完整路由表的特殊请求报文。

• 接收到请求。如果这个请求是刚才提到的特殊请求，那么路由器就将完整的路由表发送 给请求者。否则，就处理请求中的每一个表项：如果有连接到指明地址的路由，则将度量设置成我们的值，否则将度量置为 16（度量为 16是一种称为“无穷大”的特殊值，它 意味着没有到达目的的路由）。然后发回响应。

• 接收到响应。使响应生效，可能会更新路由表。可能会增加新表项，对已有的表项进行 修改，或是将已有表项删除。

•  定期选路更新。每过 30秒，所有或部分路由器会将其完整路由表发送给相邻路由器。发 送路由表可以是广播形式的（如在以太网上），或是发送给点对点链路的其他终点的。

• 触发更新。每当一条路由的度量发生变化时，就对它进行更新。不需要发送完整路由表， 而只需要发送那些发生变化的表项。

每条路由都有与之相关的定时器。如果运行  RIP的系统发现一条路由在 3分钟内未更新， 就将该路由的度量设置成无穷大（ 16 ），并标注为删除。这意味着已经在 6个30秒更新时间里 没收到通告该路由的路由器的更新了。再过 60秒，将从本地路由表中删除该路由，以保证该 路由的失效已被传播开。

10.4.3   度量

RIP所使用的度量是以跳 (hop)计算的。所有直接连接接口的跳数为 1。考虑图 10-4所示的 路由器和网络。画出的4条虚线是广播 RIP

报文。

路由器 R1通过发送广播到 N1通告它与 N 2 之间的跳数是 1（发送给 N 1 的广播中通 告它与 N1之间的路由是无用的）。同时也通 过发送广播给 N2通告它与 N1之间的跳数为

1。同样， R2通告它与 N2的度量为 1，与N3

的度量为 1。 如果相邻路由器通告它与其他网络路

经过R2到N3的一

条跳数为2的路由

图10-4   路由器和网络示例

经过R1到N1的一 条跳数为2的路由

由的跳数为 1，那么我们与那个网络的度量就是 2，这是因为为了发送报文到该网络，我们必 须经过那个路由器。在我们的例子中， R2到N1的度量是 2，与R1到N3的度量一样。

由于每个路由器都发送其路由表给邻站，因此，可以判断在同一个自治系统 AS内到每个 网络的路由。如果在该AS内从一个路由器到一个网络有多条路由，那么路由器将选择跳数最 小的路由，而忽略其他路由。

跳数的最大值是 15，这意味着 RIP只能用在主机间最大跳数值为 15 的AS内。度量为 16表 示到无路由到达该IP地址。

10.4.4   问题

这种方法看起来很简单，但它有一些缺陷。首先， RIP没有子网地址的概念。例如，如果 标准的B类地址中16 bit的主机号不为 0，那么RIP无法区分非零部分是一个子网号，或者是一个 主机地址。有一些实现中通过接收到的 RIP信息，来使用接口的网络掩码，而这有可能出错。

其次，在路由器或链路发生故障后，需要很长的一段时间才能稳定下来。这段时间通常 需要几分钟。在这段建立时间里，可能会发生路由环路。在实现 RIP时，必须采用很多微妙的 措施来防止路由环路的出现，并使其尽快建立。 RFC 1058 [Hedrick 1988a] 中指出了很多实现 RIP的细节。

采用跳数作为路由度量忽略了其他一些应该考虑的因素。同时，度量最大值为 15则限制 了可以使用 RIP的网络的大小。

10.4.5   举例

我们将使用 ripquery程序来查询一些路由器中的路由表，该程序可以从 gated中得到。

ripquery程序通过发送一个非正式请求（图 10-3中命令字段为 5的“ poll”）给路由器，要求

得到其完整的路由表。如果在 5秒内未收到响应，则发送标准的 RIP请求（ command字段为 1）

（前面提到过的，将地址系列字段置为 0，度量字段置为 16的请求，要求其他路由器发送其完 整路由表）。

图 1 0 - 5 给出了将从 sun主机上查询其路由表的两个路由器。如果在主机     sun上执行

ripquery程序，以得到其下一站路由器 netb的选路信息，那么可以得到下面的结果：

sun % ripquery -n netb

504 bytes from netb (140.252.1.183): 第一份报文包含 504字节 这里删除了许多行

140.252.1.0, metric 1          图10-5中上面的以太网

140.252.13.0, metric 1         图10-5中下面的以太网

244 bytes from netb (140.252.1.183): 第二份报文包含剩下的 244字节下面删除了许多行

正如我们所猜想的那样，netb告诉我们子网的度量为 1。另外，与 netb相连的位于机端 的以太网（140.252.1.0）的metric也是1（- n参数表示

直接打印IP 地址而不需要去查看其域名）。在本例中 将netb配置成认为所有位于 140.252.13子网的主机都与 其直接相连— 即， ne t b 并不知道哪些主机真正与

140.252.13子网相连。由于与 140.252.13 子网只有一个 连接点，因此，通告每个主机的度量实际上没有太大意 义。

图 1 0 - 6 给出了使用 tcpdump交换的报文。采用 - i s10选项指定 SLIP接口。

第1个请求发出一个 RIP轮询命令（第 1行）。这个请 求在 5 秒后超时，发出一个常规的  R I P 请求（第 2 行）

第1行和第 2行最后的 24 表示请求报文的长度： 4个字节 的 R I P首部（包括命令和版本），然后是单个 2 0字节的 地址和度量。

图10-5   查询其路由表内容的两个 路由器netb 和gateway

第3行是第一个应答报文。该行最后的 25表示包含了 25个地址和度量对，我们在前面已经 计算过，其字节数为 504。这是上面的 ripquery程序所打印出来的结果。我们为 tcpdump程 序指定 -s600选项，以让它从网络中读取 600个字节。这样，它可以接收整个 UDP数据报（而 不是报文的前半部），然后打印出 RIP响应的内容。该输出结果省略了。

图10-6   运行ripquery 程序的tcpdump 输出结果

第4行是来自路由器的第二个响应报文，它包含后面的 12个地址和度量对。可以计算出该 报文的长度为 12×20 + 4=244，这正是 ripquery程序所打印出来的结果。

如果越过 netb路由器，到 gateway，那么可以预测到我们子网（ 140.252.13.0）的度量 为2。可以运行下面的命令来进行验证：

sun % ripquery-n gateway

504 bytes from gateway (140.252.1.4):

这里删除了许多行

140.252.1.0, metric 1       图10-5上面的以太网

140.252.13.0, metric 2                图10-5下面的以太网

这里，位于图 10-5上面的以太网（ 140.252.1.0）的度量依然是 1，这是因为该以太网直接 与gateway和netb相连。而我们的子网 140.252.13.0正如预想的一样，其度量为 2。

10.4.6   另一个例子

现在察看以太网上所有非主动请求的RIP更新，以看一看RIP定期给其邻站发送的信息。图10-7 是noao.edu网络的多种排列情况。为了简化，我们不用本文其他地方所采用的路由器表示方式， 而以Rn来代表路由器，其中n是子网号。以虚线表示点对点链路，并给出了这些链路对端的IP地址。

图10-7   noao.edu 140.252的多个网络

在主机 solaris上运行 Solaris 2.x 的snoop程序，它与 tcpdump相类似。我们可以在不 需要超用户权限的条件下运行该程序，但它只捕获广播报文、多播报文以及发送给主机的报 文。图 10-8给出了在 60秒内所捕获的报文。在这里，我们将大部分正式的主机名以 Rn来表示。

-P标志以非混杂模式捕获报文，- tr打印出相应的时戳，而 udp  port    5只2捕0 获信源 或信宿端口号为 520的UDP数据报。

来自R6、R4、R2、R7、R8和R3的前6个报文，每个报文只通告一个网络。查看这些报文， 可以发现 R2通告前往 140.252.6.0的跳数为 1的一条路由， R4通告前往 140.252.4.0的跳数为 1的 一条路由，等等。

但是， gateway路由器却通告了 15条路由。我们可以通过运行 snoop程序时加上- v参数 来查看 RIP报文的全部内容（这个标志输出全部报文的全部内容：以太网首部、  IP首部、 UDP 首部以及 RIP报文。我们只保留了 RIP信息而删除了其他信息）。图10-9给出了输出结果。

图10-8   solaris 在60秒内所捕获到的RIP广播报文

把这些子网 140.252.1上通告报文经过的路由与图 10-7中的拓扑结构进行比较。 使人迷惑不解的一个问题是为什么图 10-8输出结果中， R10通告其有 4个网络而在图 10-7

中显示的只有 3个。如果查看带 snoop的RIP报文，就会得到以下通告路由：

前往B类网络140.251的路由是假的，不应该通告它（它属于其他机构而不是 noao.edu）。

删去许多行

图10-9   来自gateway 的RIP响应

图10-8中，对于 R10发送的RIP报文，snoop输出“ BROADCAST”符号，它表示目的IP

地址是有限的广播地址 255.255.255.255（12.2节），而不是其他路由器用来指向子网的广播地

址（140.252.1.255）。

10.5   RIP版本2

RFC 1388 [Malkin 1993a] 中对 RIP定义进行了扩充，通常称其结果为 RIP-2。这些扩充并 不改变协议本身，而是利用图 10-3中的一些标注为“必须为 0”的字段来传递一些额外的信息。 如果RIP忽略这些必须为 0的字段，那么， RIP和RIP-2可以互操作。

图10-10重新给出了由 RIP-2定义的图。对于 RIP-2来说，其版本字段为 2。

命令(1-6)                  版本(2)                                    路由域

地址类(2)

路由标记

32位IP地址

32位子网掩码

32位下一站IP地位

度量(1-16)

(最多超过24个路由，与前20字节具有相同的格式)

20字节

图10-10   RIP-2报文格式

选路域 (routing domain) 是一个选路守护程序的标识符，它指出了这个数据报的所有者。 在一个 Unix实现中，它可以是选路守护程序的进程号。该域允许管理者在单个路由器上运行 多个RIP实例，每个实例在一个选路域内运行。

选路标记 (routing tag) 是为了支持外部网关协议而存在的。它携带着一个 EGP和BGP的自 治系统号。

每个表项的子网掩码应用于相应的 IP地址上。下一站 IP地址指明发往目的 IP地址的报文该 发往哪里。该字段为 0意味着发往目的地址的报文应该发给发送 RIP报文的系统。

RIP-2提供了一种简单的鉴别机制。可以指定 RIP报文的前 20字节表项地址系列为 0xffff ， 路由标记为 2。表项中的其余 16字节包含一个明文口令。

最后， RIP-2除了广播（第 12章）外，还支持多播。这可以减少不收听 RIP-2报文的主机 的负载。

10.6   OSPF：开放最短路径优先

OS P F 是除RI P 外的另一个内部网关协议。它克服了   R I P 的所有限制。 RFC  1247 [Moy

1991]中对第 2版OSPF进行了描述。

与采用距离向量的 RIP 协议不同的是， OSPF 是一个链路状态协议。距离向量的意思是，

RIP发送的报文包含一个距离向量（跳数）。每个路由器都根据它所接收到邻站的这些距离向

量来更新自己的路由表。

在一个链路状态协议中，路由器并不与其邻站交换距离信息。它采用的是每个路由器主 动地测试与其邻站相连链路的状态，将这些信息发送给它的其他邻站，而邻站将这些信息在自治系统中传播出去。每个路由器接收这些链路状态信息，并建立起完整的路由表。

从实际角度来看，二者的不同点是链路状态协议总是比距离向量协议收敛更快。收敛的 意思是在路由发生变化后，例如在路由器关闭或链路出故障后，可以稳定下来。     [ P e r l m a n

1992]的9.3节对这两种类型的选路协议的其他方面进行了比较。

OSPF与RIP（以及其他选路协议）的不同点在于， OSPF直接使用 IP。也就是说，它并不 使用UDP或TCP。对于 IP首部的 protocol字段， OSPF有其自己的值（图 3-1）。

另外，作为一种链路状态协议而不是距离向量协议， OSPF还有着一些优于 RIP的特点。

1) OSPF 可以对每个 IP 服务类型（图 3-2）计算各自的路由集。这意味着对于任何目的， 可以有多个路由表表项，每个表项对应着一个 IP服务类型。

2) 给每个接口指派一个无维数的费用。可以通过吞吐率、往返时间、可靠性或其他性能 来进行指派。可以给每个 IP服务类型指派一个单独的费用。

3) 当对同一个目的地址存在着多个相同费用的路由时，OSPF在这些路由上平均分配流量。 我们称之为流量平衡。

4) OSPF 支持子网：子网掩码与每个通告路由相连。这样就允许将一个任何类型的  IP地址 分割成多个不同大小的子网（我们在  3.7 节中给出了这样的一个例子，称之为变长度子网）。 到一个主机的路由是通过全 1子网掩码进行通告的。默认路由是以 IP地址为 0.0.0.0、网络掩码 为全0进行通告的。

5) 路由器之间的点对点链路不需要每端都有一个 IP地址，我们称之为无编号网络。这样 可以节省 IP地址—现在非常紧缺的一种资源。

6) 采用了一种简单鉴别机制。可以采用类似于 RIP-2机制（ 10.5节）的方法指定一个明文 口令。

7) OSPF 采用多播（第 12章），而不是广播形式，以减少不参与 OSPF的系统负载。 随着大部分厂商支持 OSPF，在很多网络中 OSPF将逐步取代 RIP。

10.7   BGP：边界网关协议

BGP是一种不同自治系统的路由器之间进行通信的外部网关协议。 BGP是ARPANET所使 用的老 EGP的取代品。 RFC1267[Lougheed and Rekhter 1991] 对第3版的BGP进行了描述。

RFC1268 [Rekhter and Gross 1991] 描述了如何在 Internet中使用 BGP。下面对于 BGP的大 部分描述都来自于这两个 RFC文档。同时， 1993年开发第 4版的 BGP （见 RFC 1467 [Topolcic

1993]），以支持我们将在 10.8节描述的 CIDR。

BGP系统与其他 BGP系统之间交换网络可到达信息。这些信息包括数据到达这些网络所 必须经过的自治系统 AS中的所有路径。这些信息足以构造一幅自治系统连接图。然后，可以 根据连接图删除选路环，制订选路策略。

首先，我们将一个自治系统中的 IP数据报分成本地流量和通过流量。在自治系统中，本 地流量是起始或终止于该自治系统的流量。也就是说，其信源  IP 地址或信宿 IP地址所指定的 主机位于该自治系统中。其他的流量则称为通过流量。在  Internet中使用 BGP的一个目的就是

减少通过流量。 可以将自治系统分为以下几种类型：

1) 残桩自治系统 (stub AS)，它与其他自治系统只有单个连接。 stub AS只有本地流量。

2) 多接口自治系统 (multihomed AS) ，它与其他自治系统有多个连接，但拒绝传送通过流量。

3) 转送自治系统 (transit AS) ，它与其他自治系统有多个连接，在一些策略准则之下，它可以传送本地流量和通过流量。

这样，可以将 Internet的总拓扑结构看成是由一些残桩自治系统、多接口自治系统以及转 送自治系统的任意互连。残桩自治系统和多接口自治系统不需要使用 BGP——它们通过运行 EGP在自治系统之间交换可到达信息。

BGP允许使用基于策略的选路。由自治系统管理员制订策略，并通过配置文件将策略指 定给 BGP。制订策略并不是协议的一部分，但指定策略允许  BGP 实现在存在多个可选路径时 选择路径，并控制信息的重发送。选路策略与政治、安全或经济因素有关。

BGP与RIP和OSPF的不同之处在于 BGP使用TCP作为其传输层协议。两个运行 BGP的系统 之间建立一条 TCP连接，然后交换整个 BGP路由表。从这个时候开始，在路由表发生变化时， 再发送更新信号。

BGP是一个距离向量协议，但是与（通告到目的地址跳数的） RIP不同的是， BGP列举了 到每个目的地址的路由（自治系统到达目的地址的序列号）。这样就排除了一些距离向量协议的问题。采用 16 bit 数字表示自治系统标识。

BGP通过定期发送 keepalive报文给其邻站来检测 TCP连接对端的链路或主机失败。两个报 文之间的时间间隔建议值为 30秒。应用层的 keepalive报文与 TCP 的keepalive选项（第 23章） 是独立的。

10.8   CIDR：无类型域间选路

在第 3章中，我们指出了 B类地址的缺乏，因此现在的多个网络站点只能采用多个  C类网 络号，而不采用单个B类网络号。尽管分配这些 C类地址解决了一个问题（ B类地址的缺乏）， 但它却带来了另一个问题：每个 C类网络都需要一个路由表表项。无类型域间选路（  CIDR） 是一个防止 Internet 路由表膨胀的方法，它也称为超网（ supernetting）。在 RFC 1518 [Rekherand Li 1993] 和RFC 1519 [Fuller et al. 1993] 中对它进行了描述，而 [Ford, Rekhter, and Braun

1993]是它的综述。 CIDR有一个 Internet Architecture Board ’s blessing [Huitema 1993] 。RFC

1467 [Topolcic 1993] 对Internet中CIDR的开发状况进行了小结。

CIDR的基本观点是采用一种分配多个 IP地址的方式，使其能够将路由表中的许多表项总 和(summarization)成更少的数目。例如，如果给单个站点分配 16个C类地址，以一种可以用总 和的方式来分配这 16个地址，这样，所有这 16个地址可以参照 Internet 上的单个路由表表项。 同时，如果有 8个不同的站点是通过同一个 Internet服务提供商的同一个连接点接入 Internet的， 且这 8个站点分配的 8个不同 IP地址可以进行总和，那么，对于这 8个站点，在 Internet上，只需 要单个路由表表项。

要使用这种总和，必须满足以下三种特性：

1) 为进行选路要对多个 IP地址进行总和时，这些 IP地址必须具有相同的高位地址比特。

2) 路由表和选路算法必须扩展成根据 32 bit IP 地址和 32 bit掩码做出选路决策。

3) 必须扩展选路协议使其除了 32 bit地址外，还要有 32 bit掩码。 OSPF（10.6节）和 RIP-2

（10.5节）都能够携带第 4版BGP所提出的 32 bit掩码。

例 如 ， RFC  1466 [Gerich  1993] 建 议 欧 洲 新 的 C 类 地 址 的 范 围 是 1 9 4 . 0 . 0 . 0 ～

195.255.255.255。以16进制表示，这些地址的范围是 0xc2000000～0xc3ffffff。它代表了 65536 个不同的 C类网络号，但它们地址的高 7 bit 是相同的。在欧洲以外的国家里，可以采用 IP地址 为0xc2000000和32 bit 0xfe000000 (254.0.0.0) 为掩码的单个路由表表项来对所有这些 65536个 C类网络号选路到单个点上。 C类地址的后面各比特位（即在 194或195后面各比特）也可以进 行层次分配，例如以国家或服务提供商分配，以允许对在欧洲路由器之间使用除了这  32 bit 掩 码的高 7 bit 外的其他比特进行概括。

CIDR同时还使用一种技术，使最佳匹配总是最长的匹配：即在  32 bit 掩码中，它具有最 大值。我们继续采用上一段中所用的例子，欧洲的一个服务提供商可能会采用一个与其他欧 洲服务提供商不同的接入点。如果给该提供商分配的地址组是从 194.0.16.0到194.0.31.255 (16 个 C 类网络号 ) ，那么可能只有这些网络的路由表项的     I P 地址是 1 9 4 . 0 . 1 6 . 0 ，掩码为

255.255.240.0 (0xfffff000)。发往 194.0.22.1地址的数据报将同时与这个路由表表项和其他欧洲 C类地址的表项进行匹配。但是由于掩码 255.255.240比254.0.0.0更“长”，因此将采用具有更 长掩码的路由表表项。

“无类型”的意思是现在的选路决策是基于整个 32 bit IP 地址的掩码操作，而不管其 IP地 址是A类、B类或是 C类，都没有什么区别。

CIDR最初是针对新的 C类地址提出的。这种变化将使 Internet路由表增长的速度缓慢下来， 但对于现存的选路则没有任何帮助。这是一个短期解决方案。作为一个长期解决方案，如果将 CIDR应用于所有 IP地址，并根据各洲边界和服务提供商对已经存在的 IP地址进行重新分配（且所有现有主机重新进行编址！），那么[Ford, Rekhter, and Braun 1993] 宣称，目前包含 10 000网 络表项的路由表将会减少成只有 200个表项。

10.9  小结

有两种基本的选路协议，即用于同一自治系统各路由器之间的内部网关协议（ IGP）和用 于不同自治系统内路由器通信的外部网关协议（ EGP）。

最常用的 IGP是路由信息协议（ RIP），而OSPF是一个正在得到广泛使用的新 IGP。一种新 近流行的 EGP是边界网关协议（ BGP）。在本章中，我们讨论了 RIP及其交换的报文类型。第 2 版RIP是其最近的一个改进版，它支持子网，还有一些其他改进技术。同时也对 OSPF、BGP 和无类型域间选路（ CIDR）进行了描述。 CIDR是一种新技术，可以减小 Internet路由表的大 小。

你可能还会遇到一些其他的 OSI选路协议。域间选路协议（ IDRP）最开始时，是一个为 了使用 OSI地址而不是 IP地址，而进行修改的 BGP版本。 Intermediate System to IntermediateSystem 协议（ IS-IS）是OSI的标准IGP。可以用它来选路CLNP（无连接网络协议），这是一 种与IP类似的OSI协议。IS-IS和OSPF相似。

动态选路仍然是一个网间互连的研究热点。对使用的选路协议和运行的路由守护程序进 行选择，是一项复杂的工作。 [Perlman 1992]提供了许多细节。